(57)【要約】【課題】ステンシルマスクのパターンの位置や寸法が変動する可能性が高い洗浄工程において、洗浄液の表面張力を制御することにより、パターンの位置や寸法の変動を防止したステンシルマスクの製造方法および洗浄方法を提供する。【解決手段】メンブレン３にパターン開口部を形成した後に（図６（ｉ）参照）、表面張力低下能力を有する界面活性剤を添加した洗浄液を用いて洗浄していることから、洗浄液の表面張力が界面活性剤により低下し、洗浄時にステンシルマスクにかかる圧力が低減される。【選択図】図６
2005129645.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
荷電粒子線を通過させるパターン開口部を基板に形成するステンシルマスクの製造方法であって、
前記基板に前記パターン開口部を形成した後に、表面張力低下能力を有する界面活性剤を添加した洗浄液を用いて洗浄する工程を有する
ステンシルマスクの製造方法。
【請求項２】
前記洗浄液は、少なくとも硫酸過水、アンモニア過水、塩酸過水、フッ酸のいずれかを含む
請求項１記載のステンシルマスクの製造方法。
【請求項３】
前記界面活性剤は、少なくとも不活性フッ素系錯体、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、フッ化スルホンアミド、非イオン系アニオン系活性剤、バッファードフッ酸のいずれかを含む
請求項１記載のステンシルマスクの製造方法。
【請求項４】
荷電粒子線を通過させるパターン開口部を基板に形成するステンシルマスクの製造方法であって、
前記基板に前記パターン開口部を形成するためのレジスト膜を露光し現像した後に、表面張力低下能力を有する界面活性剤を添加した洗浄液を用いて洗浄する工程と、
前記レジスト膜を用いて前記基板をエッチングすることにより前記パターン開口部を形成する工程と
を有するステンシルマスクの製造方法。
【請求項５】
前記洗浄液は、少なくとも硫酸過水、アンモニア過水、塩酸過水、フッ酸のいずれかを含む
請求項４記載のステンシルマスクの製造方法。
【請求項６】
前記界面活性剤は、少なくとも不活性フッ素系錯体、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、フッ化スルホンアミド、非イオン系アニオン系活性剤、バッファードフッ酸のいずれかを含む
請求項４記載のステンシルマスクの製造方法。
【請求項７】
パターン開口部を有するステンシルマスクに付着したコンタミを除去するステンシルマスクの洗浄方法であって、
表面張力低下能力を有する界面活性剤を添加した洗浄液を用いて前記ステンシルマスクを洗浄する
ステンシルマスクの洗浄方法。
【請求項８】
前記洗浄液は、少なくとも硫酸過水、アンモニア過水、塩酸過水、フッ酸のいずれかを含む
請求項７記載のステンシルマスクの洗浄方法。
【請求項９】
前記界面活性剤は、少なくとも不活性フッ素系錯体、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、フッ化スルホンアミド、非イオン系アニオン系活性剤、バッファードフッ酸のいずれかを含む
請求項７記載のステンシルマスクの洗浄方法。
【請求項１０】
荷電粒子線を通過させるパターン開口部が基板に形成されたステンシルマスクであって、
前記基板に前記パターン開口部を形成した後に、表面張力低下能力を有する界面活性剤を添加した洗浄液を用いて洗浄された
ステンシルマスク。
【請求項１１】
荷電粒子線を通過させるパターン開口部が基板に形成されたステンシルマスクであって、
レジスト膜を露光し現像した後に、表面張力低下能力を有する界面活性剤を添加した洗浄液を用いて洗浄した前記レジスト膜を用いて、前記基板をエッチングすることにより前記パターン開口部が形成された
ステンシルマスク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パターンが開口により形成されるステンシルマスクおよびその製造方法、並びにステンシルマスクの洗浄方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
フォトリソグラフィに代わる次世代の露光技術として、電子ビームを用いた転写型の露光技術が開発されている。この転写型露光技術は、１００ｋＶ程度の加速電子ビームを使用してフォトリソグラフィと同様にデバイスパターンを一定倍率で拡大したマスクパターンが形成されたマスクを使用するＥＰＬ（Electron Projection Lithography ）技術や、２ｋＶ程度の低加速電子ビームを使用してデバイスパターンと等倍のマスクパターンが形成されたマスクを使用するＬＥＥＰＬ（low energy electron beam proximity projection lithography)技術がある（特許文献１参照）。
【０００３】
これらの露光技術において使用されるマスクは、フォトマスクの構造と大きく異なり、基板に厚さおよそ０．１μｍから１０μｍ程度の薄膜領域（メンブレン）を形成し、そのメンブレン上に貫通孔としてマスクパターンを形成したものが提案されている。そして、これらのメンブレン材質としては、これまでＳｉやＳｉＣ、ＳｉＮなどが提案されている。
【０００４】
ステンシルマスクにおいては、ドーナツ状パターンのように中央部に非開口部を有するパターンは、中抜け状態となり形成が不可能である。そのため、パターンを複数の相補パターンに分割して、マスクの別の部分、または別のマスクにパターン形成し、各相補パターンがウエハ上で繋がるように複数回露光を行う必要がある。
【０００５】
上記のステンシルマスクの製造工程において、ウェット洗浄等の洗浄工程が存在する。リソグラフィ技術において、マスクの位置合わせ精度は非常に重要であり、この前提としてマスクに形成されたマスクパターンの位置精度が重要となる。特に、ＬＥＥＰＬのように等倍の電子線露光を用いた場合はマスクに形成されたマスクパターンの位置精度が重要となる。
【特許文献１】特許第２９５１９４７号
【特許文献２】特開２００１−３３７４４４号公報
【特許文献３】特許第２８７５１９３号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、ＬＥＥＰＬなどに用いられているステンシルマスクは３００ｎｍ〜５μｍという非常に薄いメンブレンに開口よりなるマスクパターンを形成するため、特に等ピッチの微細なラインやスペース、コンタトホールなどのパターンは強度不足になり、洗浄時にかかる荷重によりメンブレンの微小な移動、破壊が生じることがあり位置精度を維持することが困難となる。
【０００７】
ところで、ステンシルマスクの製造プロセスのうちエッチングの際に、異物の付着を防止するため、界面活性剤を入れてエッチングを行う技術が提案されている（特許文献２参照）。
【０００８】
また、ウエハ製造プロセスにおいて、高アスペクト比のレジストパターンのくずれを防止するため、フッ素系不活性液体を添加して現像後にリンスする技術が提案されている（特許文献３参照）。
【０００９】
このように、ステンシルマスク製造プロセスやウエハ製造プロセスにおいて、界面活性剤を用いた技術が開示されているが、ステンシルマスクの製造工程において、パターン変形やパターン破壊発生を防止する観点から、ステンシルマスクのパターンの位置や寸法が変動する可能性が高い洗浄工程において、洗浄液の表面張力を制御することに着目した技術はない。
【００１０】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ステンシルマスクのパターン開口部の位置や寸法が変動する可能性が高い洗浄工程において、洗浄液の表面張力を制御することにより、パターン開口部の位置や寸法の変動を防止したステンシルマスクの製造方法および洗浄方法を提供することにある。
【００１１】
本発明の他の目的は、パターン開口部の位置や寸法の精度が向上したステンシルマスクを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の目的を達成するため、本発明のステンシルマスクの製造方法は、荷電粒子線を通過させるパターン開口部を基板に形成するステンシルマスクの製造方法であって、前記基板に前記パターン開口部を形成した後に、表面張力低下能力を有する界面活性剤を添加した洗浄液を用いて洗浄する工程を有する。
【００１３】
上記の本発明のステンシルマスクの製造方法では、基板にパターン開口部を形成した後に、表面張力低下能力を有する界面活性剤を添加した洗浄液を用いて洗浄していることから、洗浄液の表面張力が界面活性剤により低下し、洗浄時にステンシルマスクにかかる圧力が低減される。
【００１４】
上記の目的を達成するため、本発明のステンシルマスクの製造方法は、荷電粒子線を通過させるパターン開口部を基板に形成するステンシルマスクの製造方法であって、前記基板に前記パターン開口部を形成するためのレジスト膜を露光し現像した後に、表面張力低下能力を有する界面活性剤を添加した洗浄液を用いて洗浄する工程と、前記レジスト膜を用いて前記基板をエッチングすることにより前記パターン開口部を形成する工程とを有する。
【００１５】
上記の本発明のステンシルマスクの製造方法では、基板にパターン開口部を形成するためのレジスト膜を露光し現像した後に、表面張力低下能力を有する界面活性剤を添加した洗浄液を用いて洗浄していることから、洗浄液の表面張力が界面活性剤により低下し、洗浄時に基板にかかる圧力が低減される。従って、現像後に形成されたレジスト膜のパターンの寸法や位置が、洗浄後においても維持される。
【００１６】
上記の目的を達成するため、本発明のステンシルマスクの洗浄方法は、パターン開口部を有するステンシルマスクに付着したコンタミを除去するステンシルマスクの洗浄方法であって、表面張力低下能力を有する界面活性剤を添加した洗浄液を用いて前記ステンシルマスクを洗浄する。
【００１７】
上記の本発明のステンシルマスクの洗浄方法によれば、ステンシルマスクに付着したコンタミを除去する洗浄工程において、表面張力低下能力を有する界面活性剤を添加した洗浄液を用いて洗浄することから、洗浄液の表面張力が界面活性剤により低下し、洗浄時にステンシルマスクにかかる圧力が低減される。
【００１８】
本発明は、上記のステンシルマスクの製造方法および洗浄方法により、製造ないし洗浄されたステンシルマスクである。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、ステンシルマスクのパターン開口部の位置や寸法の変動に影響を与える可能性が高い洗浄工程において、界面活性剤を用いてパターン開口部の位置や寸法の変動を防止することができることから、パターン開孔部の位置や寸法の精度が向上したステンシルマスクを提供することができる。これにより、当該ステンシルマスクを用いて露光し、パターンを形成した半導体装置は、信頼性が極めて高いものとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００２１】
第１実施形態
図１（ａ）は、本実施形態に係るステンシルマスクの平面図であり、図１（ｂ）は露光領域の拡大斜視図である。
【００２２】
図１（ａ）に示すように、ステンシルマスク１は、例えば円盤状の部材の中央部にＸ線、イオン、電子線が照射される露光領域２が配置されている。図１（ｂ）に示すように、厚さ３００ｎｍから５μｍ程度の薄膜（以下、メンブレンと称する）３に図示しない開口パターンが形成される。露光領域２には、薄いメンブレン３の強度を補強するために、梁部４が形成されている。梁部４により区画された領域がパターン形成可能領域となる。上記のステンシルマスク１は、例えばＳＯＩウエハをもとに作製され、梁部４の膜厚は、例えば８インチのシリコンウエハの厚さと同じ７２５μｍ程度である。
【００２３】
図２は、一つのパターン形成可能領域を拡大した斜視図である。
図２に示すように、パターンに対応した開口（貫通孔）５は、梁部４の部分には形成されず、パターン形成可能領域のメンブレン３に形成される。図２に示すように、ステンシルマスクでは、パターンは開口５により形成されることから、ドーナツパターン等の中央部が支持不可能なパターンをそのまま形成することはできない。
【００２４】
図３は、ステンシルマスクへのパターン形成からウエハにパターンを転写するまでの工程を説明するための図である。
【００２５】
図３（ａ）に示すように、中央部が支持不可能なドーナツパターンＰ１や、支持が困難なリーフパターンＰ２が設計パターンに含まれている場合には、図３（ｂ）に示すように、ステンシルマスクの一つのメンブレン３ａに、ドーナツパターンＰ１を分割した分割パターン５１ａと、リーフパターンＰ２を分割した分割パターン５２ａを形成する。また、異なるブロックのメンブレン３ｂに、ドーナツパターンＰ１を分割した分割パターン５１ｂと、リーフパターンＰ２を分割した分割パターン５２ｂを形成する。
【００２６】
そして、ステンシルマスクを介してウエハに電子線等の荷電粒子線を照射することにより、ウエハ１００にメンブレン３ａの分割パターン５１ａ，５２ａを露光する。次に、異なるブロックのメンブレン３ｂがウエハ１００の同一の位置にくるように位置合わせした後に、ステンシルマスクを介してウエハに荷電粒子線を照射することにより、ウエハ１００にメンブレン３ｂの分割パターン５１ｂ，５２ｂを露光する。
【００２７】
以上のようにして、複数回の相補露光を行うことより、設計パターンと同じドーナツパターン１０１とリーフパターン１０２がウエハ１００に転写される。上記の図３（ａ）に示す設計パターンから図３（ｂ）に示すステンシルマスクを形成するためには、設計パターンを相補分割する必要があるが、この相補分割は、洗浄時にかかる荷重によりパターンの位置や寸法が変動しないようにパターン幅やパターン間隔の制約を定めて行われる。
【００２８】
上記の本実施形態に係るステンシルマスクの製造方法について説明する。ステンシルマスクを製造する方法は種々あるが、本実施形態ではＳＯＩウエハを利用してステンシルマスクを作製する例について説明する。
【００２９】
まず、図４（ａ）に示すように、シリコン基板１０上にシリコン酸化膜からなるエッチングストッパ膜１１を介してシリコン層１２が形成されたＳＯＩウエハを用意する。
【００３０】
次に、図４（ｂ）に示すように、シリコン層１２に例えばボロン等のイオンを熱拡散するか、イオン注入およびアニールを実施することにより、シリコン層１２の内部応力を調整する。
【００３１】
次に、図４（ｃ）に示すように、シリコン層１２およびエッチングストッパ膜１１にアライメントマークＡｍを作製する。このアライメントマークＡｍの作製は、シリコン層１２上にレジストを塗布し、露光、現像、リンスを行ってパターンを形成する。続いて、レジストをマスクとしてシリコン層１２およびエッチングストッパ膜１１をエッチングした後、レジストを除去することにより、アライメントマークＡｍが作製される。
【００３２】
次に、図５（ｄ）に示すように、シリコン層１２上に表面を保護するためのレジストＲ１を塗布する。
【００３３】
次に、図５（ｅ）に示すように、ＳＯＩウエハの裏面、すなわちシリコン基板１０側にレジストＲ２を塗布し、露光、現像、リンスを行ってパターンを形成する。このパターンは、後に形成する梁部のパターンとなるように形成する。なお、図５（ｄ）と（ｅ）とは、上下を反転して描いている。
【００３４】
次に、図５（ｆ）に示すように、レジストＲ２をエッチングマスクとして、シリコン基板１０をエッチングして梁部４を形成する。このエッチングは、エッチングストッパ膜１１に達するまで行う。
【００３５】
次に、図６（ｇ）に示すように、レジストＲ１，Ｒ２を除去し、さらに、梁部４から露出した部分のエッチングストッパ膜１１をエッチングにより除去する。これにより、梁部４から露出したシリコン層１２部分により、パターン形成可能領域となるメンブレン３が形成される。シリコン酸化膜からなるエッチングストッパ膜１１のエッチングは、例えばフッ化水素酸を用いたウェットエッチングにより行われる。
【００３６】
以降の工程を、図７に示すフローチャートをも参照して説明する。
図６（ｈ）に示すように、メンブレン３上にレジストＲ３を塗布し、ステンシルマスクに形成するためのパターンをレジストＲ３に形成する。レジストＲ３にパターンを形成する工程は、まず、塗布したレジストＲ３にマスクパターンを描画する（ステップＳＴ１）。レジストＲ３へのマスクパターンの描画には、例えば電子線直接描画機を用いる。続いて、レジストＲ３を現像し（ステップＳＴ２）、リンスを行う（ステップＳＴ３）。
【００３７】
次に、図６（ｉ）に示すように、レジストＲ３をエッチングマスクとしてメンブレン３にエッチングを行い、パターンの開口５を形成する（ステップＳＴ４）。その後、レジストＲ３を除去する（ステップＳＴ５）。
【００３８】
このようにステンシルマスクの加工が行われた後に、洗浄を行う（ステップＳＴ６）。本実施形態では、この洗浄工程において、洗浄液の表面張力や接触角を調整すべく、界面活性剤を添加した洗浄液を用いて、ウェット洗浄またはＳＣＲＯＤ洗浄を行う。
【００３９】
この洗浄液としては、例えば硫酸過水、アンモニア過水、塩酸過水、希フッ酸のいずれかを使用するとよい。
【００４０】
硫酸過水とは、濃硫酸１容に過酸化水素を０．２５〜１容混合した液（Sulfuric acid-Hydrogen Peroxide Mixture 、略してＳＰＭ液）を１２０〜１５０℃に加熱したものを称する。硫酸過水は、主としてレジストを含む有機物を除去するために用いる。
【００４１】
アンモニア過水とは、アンモニア（液中では水酸化アンモニウム（ＮＨ4 ＯＨ））：過酸化水素（Ｈ2 Ｏ2 ）：水（Ｈ2 Ｏ）の混合液（ＳＣ１液またはAmmonia-Hydrogen Peroxide Mixture 、略してＡＰＭ液）を８０〜９０℃に加熱したものを称する。アンモニア過水は、主としてパーティクル（付着粒子）の除去に用いる。
【００４２】
塩酸過水とは、塩酸（ＨＣｌ）：過酸化水素（Ｈ2 Ｏ2 ）：水（Ｈ2 Ｏ）の混合液（ＳＣ２液またはHydrochloric acid-Hydrogen Peroxide Mixture 、略してＨＰＭ液）を８０〜９０℃に加熱したものを称する。塩酸過水は、主として金属不純物の除去に用いる。
【００４３】
希フッ酸とは、フッ酸（ＨＦ）：水（Ｈ2 Ｏ）＝１：９９の希釈液（Diluted Hydrofluoric acid 、略してＤＨＦ液）で、温度は室温程度のものを称する。希フッ酸は、主としてシリコン酸化膜の除去に用いる。
【００４４】
界面活性剤は、少なくとも不活性フッ素系錯体（Ｃx Ｆy ）、ポリオキシエチレンアルキルエーテル（硫酸塩、リン酸塩、脂肪酸エステルを含む）、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル（硫酸塩、リン酸塩、脂肪酸エステルを含む）、フッ化スルホンアミド、非イオン系アニオン系活性剤、バッファードフッ酸のいずれかを含む界面活性剤を使用するとよい。
【００４５】
上記の洗浄工程においては、上記の洗浄液に界面活性剤が添加された液を収容する槽に、ステンシルマスクを浸漬させるウェット洗浄により行うか、あるいはＳＣＲＯＤ洗浄を行う。なお、上記の全ての洗浄液により洗浄する必要はなく、少なくとも１種により洗浄すればよい。
【００４６】
メンブレンにかかる荷重は、液体の表面張力、メンブレンとの接触角、開口の寸法に影響する。このうち、表面張力および接触角についていえば、表面張力が低下すればするほどメンブレンにかかる荷重は小さくなり、液体とメンブレン表面との接触角が９０°に近づくほど小さくなる。従って、界面活性剤により洗浄液の表面張力を低下させ、接触角が９０°に近づくように制御することにより、洗浄時にメンブレンにかかる荷重が小さくなる。
【００４７】
図８は、ＳＣＲＯＤ洗浄を説明するための図である。
ＳＣＲＯＤ洗浄を行う装置では、例えば回転可能に設置されたステンシルマスク１の表面（図中上側）に洗浄液を供給する複数のノズルＮ１，Ｎ２が配置されている。なお、図では、２つのノズルが配置されている例を示す。ノズルＮ１，Ｎ２は、上記の界面活性剤が添加された洗浄液を供給する。
【００４８】
また、ステンシルマスクの裏面側に洗浄液を供給する複数のノズルＮ３，Ｎ４が配置さている。なお、図では２つのノズルが配置されている例を示す。ノズルＮ３，Ｎ４は、上記の界面活性剤が添加された洗浄液を供給する。
【００４９】
ＳＣＲＯＤ洗浄では、ステンシルマスク１の中心にノズルＮ１〜Ｎ４から洗浄液を供給し、ステンシルマスク１を回転させて全領域に洗浄液を行き渡らせることにより行われる。ＳＣＲＯＤ洗浄は、一枚ずつ洗浄処理する枚葉式である。
【００５０】
以上のように、バッチ式のウェット洗浄あるいは枚葉式のＳＣＲＯＤ洗浄を用いてステンシルマスクを最終洗浄し、ステンシルマスクを完成する。このようにして完成したステンシルマスクは、半導体装置を製造するマスクとして使用される。
【００５１】
上記の本実施形態に係るステンシルマスクの洗浄方法によれば、パターンの開口５を形成した後のウェット洗浄において、界面活性剤により洗浄液の表面張力および接触角を制御することにより、洗浄時にかかる荷重を小さくすることができることから、ステンシルマスクのパターンの位置や寸法のエッチング終了時（図７のステップＳＴ４）からの変動を防止でき、パターンの位置や寸法の精度を向上させることができる。
【００５２】
このように、洗浄時にかかる荷重を小さくできることから、ステンシルマスクに開口よりなるパターンを形成するための相補分割処理におけるパターン間隔やパターンの幅の制約を緩めることができる。すなわち、洗浄時のメンブレン３にかかる荷重を小さくすることができれば、それだけパターン配置の制約が少なくなる。
【００５３】
開口よりなるパターンが形成されるステンシルマスクのメンブレン３の膜厚は３００ｎｍから５μｍ程度であり、ウエハ（８インチで７２５μｍ程度）の厚さに比べて非常に薄いことから、ウエハ製造プロセスよりもはるかに洗浄時の荷重による影響が大きい。従って、ステンシルマスクの製造プロセスにおいて、特にメンブレン３に開口を形成した後の洗浄に使用する洗浄液に界面活性剤を添加することにより、洗浄液の表面張力および接触角を制御して、これによりメンブレンにかかる荷重を低下させることは非常に有効である。
【００５４】
以上のようにして製造されたステンシルマスクは、パターンの位置や寸法の精度が向上したものとなる。従って、このステンシルマスクを用いた露光によりウエハに形成されるパターンの位置や寸法の精度が向上し、ウエハからダイシングして得られる半導体装置の信頼性が向上し、歩留りの向上にも繋がる。
【００５５】
第２実施形態
第１実施形態では、ステンシルマスクの製造時における洗浄工程において界面活性剤を用いた例について説明したが、本実施形態では、ステンシルマスクの使用の際に定期的に行われる洗浄工程において界面活性剤を用いる。
【００５６】
図９は、本実施形態に係るステンシルマスクの洗浄方法を説明するためのフローチャートである。
【００５７】
ステンシルマスクは、例えばＬＥＥＰＬやＥＰＬを実施する電子線を用いた露光装置にセットされて、ウエハの露光に複数回使用される（ステップＳＴ１１）。
【００５８】
上記のステンシルマスクを用いた露光の回数とともに、ウエハに形成されたレジストに起因する残留炭化物等のコンタミがステンシルマスクへ付着する。従って、例えば露光を数回行うごとにステンシルマスクの洗浄のタイミングを把握するためにコンタミの量がモニタされる（ステップＳＴ１２）。
【００５９】
コンタミのモニタは、例えばファラデーカップを用いてステンシルマスクの開口よりなるパターンを通過する電子線の電流量を測定することにより、コンタミの付着量が測定される。すなわち、コンタミの付着量が多ければそれだけ開口が狭まることから、測定される電流量は小さくなるからである。あるいは、ステンシルマスクのパターンを、測長ＳＥＭ（Scanning Electron Microscope) により測定することによりコンタミの付着量を測定する。
【００６０】
コンタミの付着量が、予め決定された許容範囲内の場合には、ステンシルマスクは続けて露光に使用される（ステップＳＴ１１）。コンタミの付着量が、予め決定された許容範囲を越えている場合には、界面活性剤を添加した洗浄液を用いてステンシルマスクの洗浄が行われる（ステップＳＴ１３）。
【００６１】
上記の洗浄工程においては、第１実施形態と同様に界面活性剤が添加された洗浄液を収容する槽に、ステンシルマスクを浸漬させるウェット洗浄により行うか、あるいはＳＣＲＯＤ洗浄を行う。なお、上記の全ての洗浄液により洗浄する必要はなく、少なくとも１種により洗浄すればよい。例えば、コンタミ除去のため、硫酸過水を用いた洗浄を行う。
【００６２】
上記の洗浄工程に使用する洗浄液および界面活性剤については、第１実施形態と同様であり、ＳＣＲＯＤ洗浄についても第１実施形態で説明した通りである。
【００６３】
以上のように、バッチ式のウェット洗浄あるいは枚葉式のＳＣＲＯＤ洗浄を用いてステンシルマスクを洗浄した後に、ステンシルマスクが再び露光に使用される。
【００６４】
上記の本実施形態に係るステンシルマスクの洗浄方法によれば、露光によりステンシルマスクに付着したコンタミを除去するための定期的なウェット洗浄において、界面活性剤により洗浄液の表面張力を低下させることにより、洗浄時にかかる荷重を小さくすることができることから、ステンシルマスクのパターンの位置や寸法がステンシルマスク製造当初から変動せず、パターンの位置や寸法の精度を維持することができる。
【００６５】
以上のようにステンシルマスクを洗浄することによりコンタミによるパターンの劣化を改善しつつ、洗浄時にかかる荷重によるパターンの位置や寸法の変動を防止することができることから、長期間マスクの信頼性を維持することができ、ステンシルマスクの寿命を延長することができる。
【００６６】
従って、このステンシルマスクを用いた露光によりウエハに形成されるパターンの位置や寸法の精度が向上し、ウエハからダイシングして得られる半導体装置の信頼性が向上し、歩留りの向上にも繋がる。
【００６７】
第３実施形態
本実施形態に係るステンシルマスクの製造方法は、界面活性剤を使用する洗浄工程が、第１実施形態とは異なる。本実施形態では、ステンシルマスクへのパターン形成のためのレジストの現像後のリンス工程に界面活性剤を用いる。
【００６８】
本実施形態に係るステンシルマスクの製造方法では、図４（ａ）〜図６（ｇ）に示す工程までは第１実施形態と同様である。図６（ｇ）に示す工程の後の工程を、図１０のフローチャートをも参照して説明する。
【００６９】
図６（ｈ）に示すように、メンブレン３上にレジストＲ３を塗布し、ステンシルマスクに形成するためのパターンをレジストＲ３に形成する。レジストＲ３にパターンを形成する工程は、まず、塗布したレジストＲ３にマスクパターンを描画する（ステップＳＴ２１）。レジストＲ３へのマスクパターンの描画には、例えば電子線直接描画機を用いる。続いて、レジストＲ３を現像し（ステップＳＴ２２）、リンス（洗浄）を行う（ステップＳＴ２３）。
【００７０】
リンスは、レジストの現像が終了したマスク表面の洗浄を行うことを称する。従って、リンスと称される工程は、洗浄工程の１種である。本実施形態では、このリンス工程において、洗浄液の表面張力や接触角を調整すべく、界面活性剤を添加した洗浄液を用いて洗浄を行う。
【００７１】
上記のリンス工程においては、第１実施形態と同様に界面活性剤が添加された洗浄液を収容する槽に、ステンシルマスクを浸漬させるウェット洗浄を行うか、あるいはＳＣＲＯＤ洗浄を行う。なお、上記の全ての洗浄液により洗浄する必要はなく、少なくとも１種により洗浄すればよい。上記の洗浄工程に使用する洗浄液および界面活性剤については、第１実施形態と同様であり、ＳＣＲＯＤ洗浄についても第１実施形態で説明した通りである。
【００７２】
以上のように、バッチ式のウェット洗浄あるいは枚葉式のＳＣＲＯＤ洗浄を用いてステンシルマスクを洗浄した後に、図６（ｉ）に示すように、レジストＲ３をエッチングマスクとしてメンブレン３にエッチングを行い、パターンの開口５を形成する（ステップＳＴ２４）。その後、レジストＲ３を除去する（ステップＳＴ２５）。
【００７３】
このようにステンシルマスクの加工が行われた後に、最終洗浄を行うことにより（ステップＳＴ２６）、ステンシルマスクが製造され、露光に使用される。
【００７４】
上記の本実施形態に係るステンシルマスクの洗浄方法によれば、パターンの開口５を形成するためのレジストＲ３の露光および現像後のリンス（洗浄）工程において、界面活性剤により洗浄液（リンス液）の表面張力を低下させることにより、洗浄時にかかる荷重を小さくすることができることから、レジストＲ３のパターンの位置や寸法が現像時から変動することを防止できる。
【００７５】
従って、このレジストＲ３をエッチングマスクとしてエッチングして、開口よりなるパターンを形成することにより、ステンシルマスクのパターンの位置や寸法の精度を向上させることができる。
【００７６】
以上のようにして製造されたステンシルマスクは、パターンの位置や寸法の精度が向上したものとなる。従って、このステンシルマスクを用いた露光によりウエハに形成されるパターンの位置や寸法の精度が向上し、ウエハからダイシングして得られる半導体装置の信頼性が向上し、歩留りの向上にも繋がる。
【００７７】
本発明は、上記の実施形態の説明に限定されない。
例えば、本実施形態では電子線露光用のステンシルマスクの製造方法について説明したが、電子線以外のイオンビーム等の荷電粒子線用のステンシルマスクにも適用可能である。また、ステンシルマスクへ開口よりなるパターンを形成した後の洗浄工程に界面活性剤を使用すれば足り、パターンを形成する以前の工程には特に限定はない。従って、ＳＯＩウエハを用いたステンシルマスクの製造方法以外の製造方法にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】（ａ）は本実施形態に係るステンシルマスクの平面図であり、（ｂ）は部分拡大斜視図である。
【図２】ステンシルマスクの一つのパターン形成可能領域を拡大した斜視図である。
【図３】ステンシルマスクの相補分割および露光を説明するための図である。
【図４】ステンシルマスクの製造のための工程断面図である。
【図５】ステンシルマスクの製造のための工程断面図である。
【図６】ステンシルマスクの製造のための工程断面図である。
【図７】第１実施形態に係る洗浄方法が適用される工程を説明するためのフローチャートである。
【図８】ＳＣＲＯＤ洗浄を説明するための図である。
【図９】第２実施形態に係る洗浄方法が適用される工程を説明するためのフローチャートである。
【図１０】第３実施形態に係る洗浄方法が適用される工程を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
【００７９】
１…ステンシルマスク、２…露光領域、３，３ａ，３ｂ…メンブレン、４…梁部、５…開口、１０…シリコン基板、１１…エッチングストッパ膜、１２…シリコン層、５１ａ，５１ｂ，５２ａ，５２ｂ…分割パターン、Ｐ１，１０１…ドーナツパターン、Ｐ２，１０２…リーフパターン、Ａｍ…アライメントマーク、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３…レジスト、Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３，Ｎ４…ノズル
【図１】
2005129645.tif 000003
【図２】
2005129645.tif 000004
【図３】
2005129645.tif 000005
【図４】
2005129645.tif 000006
【図５】
2005129645.tif 000007
【図６】
2005129645.tif 000008
【図７】
2005129645.tif 000009
【図８】
2005129645.tif 000010
【図９】
2005129645.tif 000011
【図１０】
2005129645.tif 000012